กรดเมทาอะคริลิกเป็นสารประกอบอัลฟา-เมทาอะคริลิกทั่วไป โมเลกุลของมันมีทั้งหมู่คาร์บอกซิลและคาร์บอน-พันธะคู่คาร์บอน ดังนั้นจึงรวมปฏิกิริยาทางเคมีของกรดเข้ากับความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอร์ของโมโนเมอร์ ในทางอุตสาหกรรม MAA ผลิตขึ้นในขนาดใหญ่สำหรับอนุพันธ์เอสเทอร์ ซึ่งเมทิลเมทาคริเลตหรือ MMA เป็นปริมาณมากที่สุด-และเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นปลายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด
คุณสมบัติทางกายภาพของกรดเมทาอะคริลิก
ที่อุณหภูมิปกติ กรดเมทาไครลิกเป็นของเหลวไม่มีสี หนืด มีจุดหลอมเหลวประมาณ 15-16 C มีจุดเดือดประมาณ 161 C และความหนาแน่นประมาณ 1.015 g/cm3 สารละลายที่เป็นน้ำมีความเป็นกรดอ่อน โดยมี pKa ประมาณ 4.66 ที่ 25 C โดย MAA จะละลายในน้ำ แอลกอฮอล์ คีโตน เอสเทอร์ และตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีขั้วอื่นๆ ความดันไอของมันต่ำ แต่เมื่ออุณหภูมิสูงจะระเหยอย่างเห็นได้ชัดและปล่อยไอที่ระคายเคืองออกมา
เนื่องจากจุดหลอมเหลวอยู่ใกล้กับอุณหภูมิห้อง MAA จึงอาจตกผลึกบางส่วนเมื่ออุณหภูมิโดยรอบลดลง ดังนั้นการจัดเก็บและการใช้งานจึงควรรวมมาตรการอุ่นขึ้นเพื่อรักษาวัสดุให้-มีสถานะของเหลวไหลอย่างอิสระ
คุณสมบัติทางเคมีของกรดเมทาอะคริลิก
กลุ่มคาร์บอกซิลของกรดเมทาคริลิกทำปฏิกิริยากับเบสเพื่อสร้างเกลือเมทาคริเลตและกับแอลกอฮอล์ในปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันเพื่อให้เอสเทอร์เมทาคริเลตต่างๆ พันธะคาร์บอน-คาร์บอนเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันแบบรุนแรง-โดยอิสระต่อหน้าตัวริเริ่มเพื่อผลิตกรดโพลีเมทาอะคริลิก และยังสามารถทำปฏิกิริยาโคโพลีเมอร์ร่วมกับโมโนเมอร์ เช่น สไตรีนและอะคริเลตได้อีกด้วย
ที่อุณหภูมิสูง MAA จะสลายตัวและปล่อยก๊าซที่ระคายเคือง ดังนั้นการกลั่นและการประมวลผลจะต้องควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวดเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป การสลายตัว หรือปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันแบบคายความร้อนที่ไม่สามารถควบคุมได้
ความสัมพันธ์ระหว่าง MAA, MMA และ PMMA
เอสเทอริฟิเคชันของกรดเมทาคริลิกด้วยเมทานอลจะทำให้เกิดเมทิลเมทาคริเลต (MMA) และการเกิดพอลิเมอไรเซชันของ MMA จะให้โพลีเมทิลเมทาคริเลต (PMMA) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าแก้วอะคริลิก PMMA ส่งผ่านแสงที่มองเห็นได้มากกว่า 92% และทนทานต่อสภาพอากาศและแรงกระแทกได้ดี ดังนั้นจึงใช้ในหน้าต่างเครื่องบิน สกายไลท์ในอาคาร เลนส์หลอดไฟรถยนต์ ปุ่ม และตัวกรองแสงอาทิตย์
MAA เป็นต้นกำเนิดของห่วงโซ่อุตสาหกรรมเมทาคริเลตทั้งหมด และกำลังการผลิตและราคาของ MMA และ PMMA ขึ้นอยู่กับระดับอุปทานของ MAA เป็นอย่างมาก MAA ยังสามารถมีส่วนร่วมในโคโพลีเมอร์ไรเซชันได้โดยตรง โดยแนะนำกลุ่มฟังก์ชันคาร์บอกซิลเข้าไปในสายโซ่โพลีเมอร์
การใช้กรดเมทาอะคริลิกในการเคลือบและกาว
MAA เป็นโคโมโนเมอร์ที่สำคัญของสารเคลือบประสิทธิภาพสูง- และใช้ในการผสมสูตรสีเคลือบใสสำหรับยานยนต์ สารเคลือบอุตสาหกรรม และสีน้ำ การแนะนำ MAA ช่วยเพิ่มการยึดเกาะของฟิล์มกับสารตั้งต้น และปรับปรุงความแข็ง ทนต่อสภาพอากาศ และความมันวาว ซึ่งช่วยยกระดับประสิทธิภาพการป้องกันโดยรวมของสารเคลือบ
ในกาวและสารเคลือบหลุมร่องฟัน MAA ใช้ในการสังเคราะห์กาวโครงสร้างอะคริลิก กาวไม่ใช้ออกซิเจน และกาวที่ไวต่อแรงกด- กลุ่มคาร์บอกซิลช่วยเพิ่มการยึดเกาะกับพื้นผิว เช่น โลหะ แก้ว และพลาสติก และผลิตภัณฑ์ที่บ่มแล้วจะมีความทนทาน-และตัวทำละลาย-ได้ดีกว่ากาวอะคริเลตทั่วไปอย่างเห็นได้ชัด
การใช้กรดเมทาอะคริลิกในพลาสติก สิ่งทอ และการก่อสร้าง
ในอุตสาหกรรมพลาสติก MAA ใช้เพื่อเตรียมเรซินอะคริลิกชนิดพิเศษและพลาสติกวิศวกรรมดัดแปลง โดยมีความโปร่งใส ทนความร้อน และความแข็งของพื้นผิวที่ดีขึ้น ในสิ่งทอ MAA มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์สารตกแต่งผ้าและสารปรับขนาดที่ปรับปรุงความต้านทานการเกิดรอยยับ ความยืดหยุ่น และความรู้สึกของมือ
ในการก่อสร้าง สารลดน้ำพิเศษโพลีคาร์บอกซีเลทที่มี MAA ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตคอนกรีต โดยลดอัตราส่วนน้ำ-ซีเมนต์ ปรับปรุงความสามารถในการไหลและความแข็งแรงในช่วงแรก และลดการใช้ซีเมนต์ ซึ่งสนับสนุนแนวทางปฏิบัติในการสร้างคาร์บอนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม-น้อยลง นอกจากนี้ โพลีเมอร์ของ MAA ยังใช้ในการเคลือบกันน้ำและสารเคลือบหลุมร่องฟันอีกด้วย
ในเครื่องเขียนและของใช้ในชีวิตประจำวัน PMMA ใช้สำหรับกระบอกปากกา แว่นตาสำหรับนาฬิกา และที่วางโชว์ เนื่องจากมีความโปร่งใสสูงและทนทานต่อรอยขีดข่วน- ในวงการแพทย์ ซีเมนต์กระดูก PMMA ใช้สำหรับอุดและตรึงในการผ่าตัดกระดูก และอนุพันธ์ของ MAA ยังใช้สำหรับวัสดุชีวการแพทย์ เช่น คอนแทคเลนส์ และตัวพายา
คำถามที่พบบ่อย
ความสัมพันธ์ระหว่างกรดเมทาคริลิกกับเมทิลเมทาคริเลตคืออะไร?เอสเทอริฟิเคชันของกรดเมทาคริลิกด้วยเมทานอลจะทำให้เกิดเมทิลเมทาคริเลต (MMA) MMA เป็นอนุพันธ์เอสเทอร์ที่สำคัญที่สุดของ MAA และโมโนเมอร์ของ PMMA
PMMA คืออะไร?PMMA คือโพลีเมทิลเมทาคริเลต หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าแก้วอะคริลิก ผลิตจากโพลีเมอไรซ์ MMA และมีการส่งผ่านแสงสูงและทนต่อสภาพอากาศได้ดี ดังนั้นจึงใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานด้านการบิน การก่อสร้าง และยานยนต์
กรดเมทาอะคริลิกละลายในน้ำได้หรือไม่?กรดเมทาอะคริลิกละลายในน้ำอุ่นและสามารถผสมกับตัวทำละลายอินทรีย์ที่มีขั้วส่วนใหญ่ได้ เช่น แอลกอฮอล์ คีโตน และเอสเทอร์
กรดเมทาคริลิกมีอันตรายอะไรบ้าง?MAA มีฤทธิ์กัดกร่อนและระคายเคือง ไอระเหยทำให้ผิวหนังและทางเดินหายใจระคายเคือง และสลายตัวที่อุณหภูมิสูงเพื่อปล่อยก๊าซที่ระคายเคือง จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันและการควบคุมอุณหภูมิเมื่อใช้งาน
กรดเมทาคริลิกมีบทบาทอย่างไรในสารเคลือบ?sa comonomer, MAA ช่วยเพิ่มการยึดเกาะ ความแข็ง ทนต่อสภาพอากาศ และความเงาของฟิล์มสี และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสีรถยนต์และสีเคลือบอุตสาหกรรม
จุดหลอมเหลวและจุดเดือดของกรดเมทาไครลิกคือเท่าไร?กรดเมทาอะคริลิกละลายที่อุณหภูมิประมาณ 15-16 C และเดือดที่ประมาณ 161 C; ที่อุณหภูมิปกติส่วนใหญ่จะเป็นของเหลวหนืดไม่มีสี